03 Outubro

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Trio vence Nobel de Química por usar evolução para criar proteínas

O prêmio Nobel de Química, divulgado nesta quarta-feira (03/10), foi concedido à norte-americana Frances H. Arnold, ao também norte-americano George P. Smith e ao britânico Gregory P. Winter pelo uso de conceitos da teoria da evolução, usando alterações e seleção genética para desenvolver novas proteínas que ajudam a solucionar problemas químicos da sociedade.

A pesquisa de Frances Arnold possibilitou o desenvolvimento de um processo que permite a evolução direcionada de enzimas. Ela é apenas a quinta mulher a receber o prêmio Nobel de Química (a primeira foi Marie Curie, em 1911).

Na natureza, a evolução por seleção natural leva a proteínas (incluindo enzimas) adaptadas para realizar tarefas biológicas, mas a seleção natural só pode agir sobre variações de sequências de aminoácidos existentes (mutações) e normalmente ocorre durante longos períodos de tempo. Arnold acelera o processo, introduzindo mutações nas sequências subjacentes de proteínas e então testa os efeitos dessas mutações; se uma mutação melhora a função das proteínas, o processo é continuado para otimizá-la. Essa estratégia pode ser usada para projetar proteínas para uma ampla variedade de aplicações. Por exemplo, a evolução dirigida serviu para projetar enzimas que podem ser usadas para produzir combustíveis renováveis e compostos farmacêuticos com menos danos ao meio ambiente. Uma vantagem da evolução dirigida é que as mutações não precisam ser completamente aleatórias – elas podem ser aleatórias o suficiente para descobrir potenciais inexplorados, mas não tão aleatórias a ponto de serem ineficientes.

George Smith é responsável pelo desenvolvimento de um mecanismo no qual um vírus bacteriófago é usado para criar novas proteínas. Esse tipo de vírus infecta bactérias para se reproduzir, injetando o seu material genético em bactérias e aproveitando o seu metabolismo para produzir mais de si mesmo. Smith projetou geneticamente o bacteriófago, inserindo genes desconhecidos para ver quais proteínas seriam produzidas.

Gregory Winter utilizou esse mecanismo para promover a evolução direta de anticorpos, o que já resultou no desenvolvimento de novas drogas; o primeiro medicamento produzido por esse método (adalimumab, um anticorpo monoclonal) é usado no tratamento da artrite reumatoide, artrite psoriásica, espondilite anquilosante, uveíte e doença inflamatória crônica do intestino, doença de Crohn e colite ulcerativa. O método tem sido usado para produzir anticorpos que podem neutralizar toxinas, neutralizar doenças autoimunes e curar câncer metastático.

 

Fontes:

Agência Brasil; http://agenciabrasil.ebc.com.br/internacional/noticia/2018-10/tres-pesquisadores-ganham-nobel-de-quimica-estudando-proteinas

Folha de São Paulo, 03/10/18; https://www1.folha.uol.com.br/ciencia/2018/10/nobel-de-quimica-de-2018-vai-para-o-aproveitamento-do-poder-da-evolucao.shtml

CNN; https://edition.cnn.com/2018/10/03/europe/nobel-chemistry-prize-2018-intl/index.html